EDA技术综合设计课题.doc

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1、FPGA系统设计与实践作业要求：每题最多6人，自顶向下设计，每人至少设计出一个模块，能够仿真运行出结果。并详细讲解（或答辩）设计过程。1班做18题，2班做916题。计分：个人设计模块和整体电路各占50%，算出均分作为作业的50%，讲解（或答辩）占作业的50%，得出最后部分。若有创新内容可适当加分了。一、彩灯控制器设计1、要有多种花开型变化（至少设计4种）。2、多种花型可以自动变换，循环往复。3、彩灯变换的快慢节拍可以选择。4、具有清零开关。二、电子抢答器的设计1、设计一个可以容纳四组参赛队进行比赛的电子抢答器。2、具有第一抢答信号的鉴别我锁存功能。在主持人发出抢答指令后，若有参赛都按抢答器按钮

2、，则该组指示灯亮，显示器显示出抢答都的组别。同时，电路处于自锁状态，使其他组的抢答器按钮不起作用。3、具有计时功能。在初始状态时，主持人可以设置答题时间的初始值。在主持人对抢答组别进行确认，并给出倒计时计数开始，抢答者开始回答问题。此时，显示器从初始值开始倒计时，计至0时停止计数，同时扬声器发出超时报警信号。若参赛者在规定的时间内回答问题，主持人可以给出计时停止信号，以免扬声器鸣叫。4、具有计分功能。在初始状态时，主持人可以组每组设置初始分值。每组抢答完毕后，由主持人打分，答对一次加10分，答错一次减10分。5、具有犯规电路设置。对提前抢答者和超时抢答者，给予鸣喇叭警示，并显示犯规组别。三、汽

3、车尾灯控制器的设计假设汽车尾部左右两侧各有3盏指示灯，其控制功能应用包括：1、汽车正常行驶时指示灯都不亮。2、汽车右转弯时，右侧的一盏指示灯亮。3、汽车左转弯时，左侧的一盏指示灯亮。4、汽车刹车时，左右两侧的一盏指示灯同时亮。5、汽车在夜间行驶时，左右两侧的一盏指示灯同时一直亮，供照明使用。四、电子密码锁的设计 1、密码输入：每按下一个数字键，就输入一个数值，并在显示器上显示出该数值，同时将先前输入的数据依次左移一个数字位置。2、密码清除：按下清除键可清除前面所有的输入值，清除成为“”。3、密码更正：按下更改键可将目前的数码设定成拉的密码。4、密码上锁：按下上锁键可将密码上锁。5、密码解除：按

4、下解除键首先检查输入的密码是否正确，密码正确即开锁。五、简易电子琴设计1、设计一个简易的八音符电子琴，它可通过按键输入来控制音响。2、演奏时可以选择是手动演奏（由键盘输入）还是自动演奏已存入的乐曲。3、能够自动演奏多首乐曲，且每首乐曲可重复演奏。六、数字秒表设计 1、数字秒表的计时范围是0秒59分59.99秒，显示的最长时间为59分59秒。2、数字秒表的计时精度是10ms。3、复位开关可以在任何情况下使用，即便在计时过程中，只要按一下复位开关，计时器就清零，并做好下次计时的准备。4、具有启/停开关，即按一下启/停开关，启动计时器开始计时，再按一下启/停开关则停止计时。七、多功能数字钟的设计1、

5、具有时、分、秒计数显示功能，且有24小时或12小时计时切换功能，当何用12小时计时，分别采用“A”和“P”来表示上、下午。2、具有清零的功能，且能够对计时系统的小时、分钟进行调整。3、具有整点报时功能。从59分50秒开始报时，间隔1秒钟报一次，共报6次，前5次为500Hz最后一次为1000Hz。4、具有闹钟定时功能。当计时器到闹铃时间时，发出1kHz铃声，持续时间为1分钟，可以提前终止闹铃。八、数字频率计的设计 设计一个四位十进制的数字频率计，要求具有以下功能：1、测量范围：1Hz10kHz。2、测量误差1%。3、响应时间15s。4、显示时间不少于1s。5、具有记忆显示的功能，即在测量过程中不

6、刷新数据，等数据过程结束后才显示测量结果，给出待测信号的频率值，并保存到下一次测量结束。九、电梯控制器的设计 1、每层电梯入口片有上下请求开关，电梯内设有乘客到达层次的停站请求开关。2、设有电梯所处位置指示装置以及电梯运行模式（上升或下降）指示装置。3、电梯到达停站请求楼层后，经1s后电梯开门，开门指示灯亮，开门后4s电梯门关闭（开门指示灯灭），并能响应提前关门延时关门。4、能记忆电梯内外的所有请求信号，并按照电梯运行规则次序响应，每个信号保留至执行后清除。5、电梯初始状态为1层开门。6、具有超载报警和故障报警的功能。十、自动售货机控制系统的设计设计一个自动售货机，它能够完成对货物信息的存取、

7、硬币处理、余额计算和显示等功能。1、自动售货机可以出售四种货物，每种商品的数量和单价在初始化时设定，并存储在存储器中。2、采用模拟开关分别模拟5角和1元硬币来进行购物，并通过按键来选择商品。3、系统能够根据用户输入的硬币，判断钱币是否够，当所投硬币达到或超过购买者所选面值时，则根据顾客的要求自动售货，并找回剩余硬币，然后回到初始状态。当所投硬币不够时，则给出提示，并通过一个复位键退回所投硬币，然后回到初始状态。十一、出租车计费系统的设计1、能够实现计费的功能费用的计算是按行驶的里程收费，设出租车的起步价为5.00元，当里程小于2公里时，按起步价计算费用；当里程大于2公里时，超出2公里部分，白天

8、（6时01分22：00时）按1.6元每公里计费，夜间（22时01分6：00时）按2.4元每公里计费。等待时间在2分钟内，免收等待费用，当等待时间超过1.2分钟时，按每分钟1元计费。所以总的费用按下式计算：总费用=起步费+（里程-3公里）里程单价（注意：白天和夜间单价不同，特别是在白天和夜间更替时刻，前后单价计算）+等候时间等候单价2、能够实现显示功能（1）显示汽车行驶里程：用五位数字显示，显示方式为“XXX.XX”，单位为公里。计程范围为0999.99公里，计程分辨率为0.1公里。（2）显示等候时间：用四位数字显示，显示方式为“XX：XX”，计时范围为059分59秒，计时分辨率为10秒钟。（3

9、）显示总费用：用五位数字显示，显示方式为“XXX.XX”，单价为元。计价范围为0999.90元，计价分辨率为0.1元。（4）显示系统时间，用六位数字显示，显示方式为“XX：XX：XX”。十二、交通灯控制器的设计 设计一个由一条主干道和支干道的汇合点形成的十字交叉路口的交通灯控制器，具体要求如下：1、主、支干道各设有一个绿、黄、红指示灯，两个显示数码管。2、主干道牌常允许通行状态，而支干道有车来才允许通行。当主干道通行亮绿灯时，支干道亮红灯。而支干道允许通行亮绿灯时，主干道亮红灯。3、当主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行65秒，支干道放行35秒，在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过

10、程中，要亮5秒的黄灯作为过度，并进行减计时显示。十三、综合计时系统的设计1、要求能实现年、月、日、时、分、秒及星期的计数等综合显示功能。2、能够对显示的值进行调整，可以通过两个功能键，模式键来选择需要调整的对象，每按一次，即按年、月、日、时、分、秒、星期进行循环。调整键即对所要调整的对象进行加或减进行处理，每按下一次，进行加1或减1。十四、自动打铃系统1、基本计时和显示功能（用12小时制显示）：包括上下午标志，时、分的数字显示，秒信号显示。2、能设置当前时间（含上、下午，时、分）。3、能实现基打铃功能，规定：上午06：00起床铃，打铃5秒，停2秒，再打铃5秒；08：00上课，08：40下课，0

11、8：50上课，09：30下课，09：40上课，10：20下课，10：30上课，11：10下课，11：20上课，12：00下课。下午10：00熄灯铃，打铃5秒，停2秒，再打铃5秒。02：020上课，02：40下课，02：50上课，03：30下课，03：40上课，04：20下课，04：30上课，05：10下课。上课铃声：打铃10秒，停1秒，再打铃5秒；下课铃声：打铃10秒，停2秒，再打铃10秒。3、可根据冬季和夏季需要，来调整作息时间安排。十五、乒乓球游戏机乒乓球游戏机是用9个发光二极管代表乒乓球台，中间的发光二极管兼任球网，用点亮的发觉发光二极管按一定的方向移动来表示球的运动。在游戏机的两侧各设

12、置两个开关，一个是发球开关StartA、StartB；另一个是击球开关HitA、HitB。甲、乙二人按乒乓球比赛规则来听任开关。当甲方按动发球开关StartA时，靠近甲方的第一个发光二极管亮，然后发光二极管由甲方向乙方依次点亮，代表乒乓球的移动。当球过网后按设计者规定的球位，乙方就可击球。若乙方提前击球或没击球，则判乙方失分，甲方的记分牌自动加分。然后重新发球，比赛继续进行。比赛一直到一方记分牌达到11分时，该局结束。设计要求：1、使用乒乓球游戏甲、乙双方各在不同的位置发球或击球。2、乒乓球的位置和移动方向由灯亮及依次点亮的方向决定。球移动的速度为0.10.5秒移动2位。球过网，接球方可击球，

13、提前击球或没击着球均判失分。3、比赛按11分为一局进行，甲、乙双方都应设置各自的计分牌，任何一方先满11分，该方胜出，若前面双方到达10：10时，则一方需要连赢两分，才能获胜。按Reset键将记分牌清0后，可开始新的一局比赛。4、比赛采用五局三胜制，能够记录为显示双方赢得的局数。5、发球后，双方按乒乓球规则获得发球权，没有发球的一方，发球开关无效。（每发完两球后，交换发球权，当双方比赛到达10：10后，每发一个球后，交换发球权。）十六、洗衣机控制器1、洗衣机的动作有浸泡、洗涤、漂洗和脱水，每个动作持续时间为：15分、20分、10分、5分。2、功能按键实现手动选择：A：浸泡、洗涤、漂洗和脱水；B：洗涤、漂洗和脱水；C：漂洗和脱水；D：浸泡；E：洗涤；F：漂洗；G脱水。3、无论选择何种洗涤程序，在所选择的程序完成之后，控制器应处于暂停状态。4、用一个按键实现暂停洗衣和继续洗衣的控制，暂停后继续洗衣应回去暂停之间的状态。5、功能完成后，应自动停止，并发出报警声音，提醒洗衣过程结束。6、用发光二极管指示洗衣的状态，用数码管以倒计时的方式显示当前状态的剩余时间。